超微粉碎是近20年来快速发展起来的一项新技术,它对提高中药药效和药品质量,降低资源浪费与消耗,提高企业和社会经济效益,都具有十分重要的现实意义。由于粉碎是中药生产中的基本加工技术,故超微粉碎引起了中药行业的普遍关注。虽然起步较晚,但近几年发展十分迅速。已显露出特有的优势和广阔的前景。
1、振动磨粉碎机、振动磨、球磨机及行星磨等属于同类粉碎设备,均可用于中药的超微粉碎。工作原理是将待粉碎的中草药和磨介(如金属球、圆柱棒等)一起装入弹簧支撑的磨桶内,由偏心块激振装置驱动磨桶作圆周振动,通过磨介的高频率振动对中草药的冲击、摩擦、剪切等作用达到粉碎的目的。粉碎细度可通过磨介半径、振动角速度、振动时间或磨介与物料的比例来调节和控制。振动磨还可以与冷冻粉碎相结合,对不耐高温的中药材通过夹套引入降温介质,将温度控制在理想的范围内,是目前应用最多的一种。(目前来说,泰安正信科技有限责任公司生产的SZM系列超低温物理研磨超微粉碎机是该种机型的杰出代表)
2、气流粉碎机及分级:气流粉碎通过高速气流对被粉碎物料进行冲击而达到粉碎目的。在一般的气流粉碎设备内,具有0.8~MPa静压能的气流通过一特制的喷嘴,转变为2~3倍超音速动能的高速流体,高速气体的动能对粉碎物料进行冲击,引起被粉碎物料相互碰撞从而将物料粉碎。该类型设备加工速度快,加工量大,但投资较大,占用场地大,噪音很大,不太适合中小型企业
3、高精度涡轮式分级及高速冲击微粉机:两者结合,可通过气流的膨胀成功地解决粉碎过程中的温度升高问题,能取得最大的节能效果,且具有非常好的使用可靠性,粉碎粒度达10pm以下。最细可达3—5pm,粒度无级可调。企业和科研单位大多注重设备的粉碎效果,但设备是否符合GMP要求及如何实现清洗、消毒、自动化控制等还需进一步研究。
单味中药的超微粉碎研究
当前中药超微粉碎研究以单味药较多,主要围绕是否提高溶出率、提高生物利用度、减少用药量、增强药理作用等方面进行。
用显微镜和薄层色谱方法对蒲公英超微细粉体进行了观察,结果表明:蒲公英经超微粉碎后,基本无完整细胞存在;薄层色谱有明显改变,其中代表成分咖啡酸可在甲醇及水中快速溶出;成分溶出特性有明显改变,可以简化提取过程。
对比三七超微细粉与常规粉的体内吸收,发现前者吸收效果更好。
对超微粉碎前后决明子中大黄酚溶出量的研究表明,在提取时间相同的条件下,决明子药材中大黄酚的提取率水煎煮只有7.6% 。而经不同条件超微粉碎后的各组提取率分别提高到69.7% ,57.1% ,32.4% ,且水浸泡5 min,决明子微粉中总大黄酚含量与水煎煮90 rain的含量相当。
人参、红参、西洋参、三七等含人参皂苷类药材经超微粉碎后,人参皂苷的溶出率明显高于饮片,并且能保留传统饮片的化学成分。
通过动物试验证明,超细马钱子粉口服吸收迅速,吸收速度比普通粉提高4倍,很快发挥药效,并且降低了药材用量,减少了毒性成分在体内的蓄积。
采用超细粉碎技术对天麻进行粉碎,随着细度的提高,细胞、导管、针晶破碎程度提高,细度在250—300目时大部分细胞已破壁,至400目时几乎全部破壁,多糖颗粒裸露,有利于有效成分的溶解、扩散,且天麻素溶出50%所需时间随细度的提高而缩短。
甘草超微粉碎后甘草酸的溶出率比饮片显著提高,粒度越细,甘草酸溶出越易。
板蓝根、黄连、延胡索的超微细粉在通常情况下相应成分溶出的速度与浓度要高于细粉,说明对原生药材进行超细粉碎,有可能得到更加适合机体吸收和利用的微粉药材。
沉香药材超细粉碎后可以促进其挥发性成分的释放,300目以上挥发油释放量可比60目提高60%以上,说明临床使用超细粉可减少剂量,节省药材。
中药复方制剂的超微粉碎研究
中药复方制剂的超微粉碎主要是围绕有效成分的溶出量、制剂的稳定性及能否提高药理作用等方面展开的,微粉化中药除细胞壁破裂,有效成分易溶出外,其表面积增大,分散性、吸附能力、表面活性等都发生了综合性变化,可明显提高传统制剂(如片剂、丸剂、散剂、贴剂)的溶解度、崩解度、吸收率、生物利用度等。利用超微粉碎技术还可开发出中药缓释制剂、控释制剂、靶向制剂,以及中药全生粉无辅料造粒、压片等新剂型。
采用超微粉碎和普通粉碎技术制备的妇斑消胶囊中人参皂苷R R溶出量,证明了超微粉碎可提高人参皂苷R R 的溶出量。
对六味地黄方剂药材进行细胞级超微粉碎与常规粉碎,分别用显微镜观察,结果经超微粉碎后,药材基本无完整细胞存在,说明复方制剂经超微粉碎后可使细胞破壁,使细胞内的各类有效成分充分暴露,迅速释放,能提高六味地黄丸(水蜜丸)的溶出度。
通过用薄层色谱法、重量法、分光光度法对独一味药材3种不同粒度的粉末(超微细粉、粗粉、细粉)所含成分的溶出特性进行了比较,结果表明超微细粉与粗粉、细粉相比,其成分能更有效地溶出,可以简化提取过程。
对苍术、黄柏及二妙丸进行超微粉碎后,微粉颗粒大小均匀,球形度及均质度均有明显改善,松密度及比表面积显著提高,植物细胞破壁率高,溶出速率明显快于普通粉制剂;
二妙丸中小檗碱在体内达峰时间缩短,峰浓度明显增高,表明二妙丸可以更快更多地被吸收;同时还可以看出小檗碱在体内消除得也比普通粉碎略快。
研究显示,银翘解毒汤超微饮片的水溶性浸出物比传统饮片高1.071倍,总挥发油比传统饮片高3.33倍,绿原酸、连翘苷的含量分别比传统饮片高1.92和1.43倍;说明银翘解毒汤处方药物经过超微粉碎,水溶性浸出物含量大大提高,较好地保留了药物中的挥发油,提高了绿原酸、连翘苷的含量。
研究表明,愈风宁片药材超微粉碎后,溶出度大于普通粉碎的溶出度。采用细胞级超微粉碎技术与传统粉碎技术加工生药材,制成的桂附地黄丸在药效学方面存在着较明显的差异,剂量相同时,微粉的药效学作用表现得更加明显。
综上所述,中药超微粉碎技术给中药现代化带来了一场革命,已经在中药生产中显露出特有的优势。该技术提高了细胞破壁率、比表面积、有效成分溶出度、生物利用度,能增强药理作用,减少用药量,节约药材,保护资源,同时还可以改善气味、口感、提高药品质量。
但由于中药超微粉碎的特点,在超微粉碎过程中存在诸多影响因素,同一设备、同一粉碎工艺要达到同一细度超微粉的要求还有难度,只能根据具体品种进行摸索和研究,但并不是药物粒度越小越好,应通过试验确定单味药材和复方制剂的最佳粒径。最早从事中药现代化研究的泰安正信科技有限责任公司,已经成功解决了中药超微粉碎中遇到的众多难题,率先开发出了SZM系列大中小型超微粉碎机及适合店面和科研单位使用的微型超微粉碎机,相信在不久的将来,中药超微粉碎必将光明的发展前景。
中药材既具有一定药性,又具有一定毒性,超微粉碎后,在药性得到充分发挥的同时,其毒性如何还需要进一步研究。为此应加强超微粉碎的基础研究和药理、临床研究,以保证临床用药安全、有效,保证药品质量,造福于人民。